DE4213228C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines gebogenen Drahtstücks mit einem an mindestens einem Ende des Drahtstücks angeformten Kopf, bei dem das Drahtstück in einer Drahtbiegemaschine gebogen und der Kopf durch Umformen des freien Endes des Drahtstücks angeformt wid, sowie auf eine Drahtbiegemaschine zum Durchführen des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2.

Das Biegen von Drahtstücken in Drahtbiegemaschinen ist allgemein bekannt (vgl. z. B. DE-Z. Drahtwelt, 1990, Nr. 4, S. 24 bis 26 sowie DE-Z. Draht, 1990, Nr. 6, S. 723 bis 728). Es gibt Anwendungsfälle, bei denen es erwünscht ist, daß mindestens ein Ende eines gebogenen Drahtstücks mit einem verdickten Kopf versehen ist, um ein Widerlager bei der Befestigung des Drahtstücks im Anwendungsfall zu bilden. Ein typisches Anwendungsbeispiel für solche gebogenen Drahtstücke ist z. B. die Befestigung eines Endschalldämpfertopfes bei einem PKW. Ein erstes gebogenes Drahtstück ist an dem Chassis des Kraftfahrzeugs befestigt, während ein zweites gebogenes Drahtstück an dem Endschalldämpfer angeschweißt ist. Die beiden freien Enden der Drahtstücke liegen parallel zueinander und werden durch ein Gummielement mit parallel zueinander ausgerichteten Öffnungen verbunden, wobei die beiden freien Enden der Drahtstücke in eben diese Öffnungen eingesteckt werden. Der jeweils angeformte Kopf verhindert, daß die Drahtstücke aus diesen Öffnungen wieder herausrutschen.

Während das Biegen solcher Drahtstücke in der Drahtbiegemaschine bereits einen hohen Automatisierungsgrad erreicht hat, wird das Anformen der Köpfe zumeist nachträglich an einer eigens dafür vorgesehenen Maschine bewirkt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Maschine der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sich die gebogenen, mit Kopf versehenen Drahtstücke wirtschaftlicher herstellen lassen.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen des Anspruchs 1 verfahrenstechnisch erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das freie Ende des Drahtstücks in der Drahtbiegemaschine durch seitlich angreifende Klemmbacken, die das freie Ende des Drahtstücks überstehen lassen, umschlossen wird und daß das überstehende freie Ende des Drahtstücks gegen die Klemmbacken vernietet wird. Bezüglich der zugehörigen Drahtbiegemaschine wird die Aufgabe in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen des Anspruchs 2 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Drahtvorschubrichtung hinter der Drahtvorschubeinrichtung eine quer zur Drahtvorschubrichtung aufeinanderzu bewegbare Klemmbacken aufweisende Klemmvorrichtung vorgesehen ist und daß in Vorschubrichtung hinter den Klemmbacken ein entgegen der Vorschubrichtung auf die Klemmbacken zu bewegbares Stellglied vorgesehen ist, das an seinem den Klemmbacken zugewandten Ende einen um die Vorschubachse des Drahtes drehbar antreibbaren Taumelnietkopf trägt.

Diese Lösung ermöglicht die Anformung des Kopfs vor, während oder nach dem Biegen des Drahtstücks innerhalb der Drahtbiegemaschine, wobei die für den Biegevorgang vorgesehenen Vorschubeinrichtungen verwendet werden können, um das freie Ende des Drahtstückes zu der aus den Klemmbacken und dem Taumelnietkopf besthehenden Nieteinrichtung zu überführen. Tatsächlich wird das Anformen des Kopfes dadurch bewirkt, daß ein Nietvorgang simuliert wird, in dem die das freie Ende des Drahtstücks umschließenden Klemmbacken das zu vernietende Werkstück darstellen. Beim Zustellen des sich drehenden Taumelnietkopfes wird das überstehende freie Ende gegen die Außenseite der Klemmbacken regelrecht vernietet. Da das Drahtstück in der Teilungsebene der Klemmbacken liegt, können die Klemmbacken anschließend auseinander gefahren werden, wonach dann das Drahtstück lediglich ein verdicktes Ende, nämlich den Kopf, aufweist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Klemmbacken im geschlossenen Zustand zum freien Ende des Drahtstücks hin mit einer mit dem Taumelnietkopf zusammenwirkenden Gegenschulter versehen. Gegen diese Gegenschulter wird das freie Ende des Drahtstücks vernietet, so daß eine durch Gegenschulter und Werkzeugeinsatz des Taumelnietkopfes definierte Kopfform entsteht. Besonders bevorzugt wird in diesem Zusammenhang, wenn die Gegenschulter von einem kegelstumpfförmigen Rand umgeben ist, der ausreichend Platz zum Ansetzen des Taumelnietkopfes läßt.

In einigen Anwendungsfällen kann es günstig sein, wenn die Klemmbacken auf den einander zugewandten Klemmflächen mit einander gegenüberliegenden Vorsprüngen versehen sind, die sich an der Gegenschulter anschließen. Diese Vorsprünge bewirken eine besonders hohe spezifische Anpreßkraft im Bereich der Vorsprünge, wodurch die auf die Klemmbacken aufzubringenden Kräfte vergleichsweise gering gehalten werden können. Ein Abzwicken des freien Endes des Drahtstückes erfolgt dabei nicht, da die Vorsprünge nur geringfügig über die Klemmflächen hinausstehen. Allerdings prägen sich die Vorsprünge in die Oberfläche des Drahtstückes ein, wodurch auch ein formschlüssiger Halt im geschlossenen Zustand der Klemmbacken oder generell eine Formänderung durch Prägung erreicht wird.

In bevorzugter Weise sind die Klemmbacken jeweils mit einem hydraulischen Stellantrieb verbunden. Über den Hydraulikdruck läßt sich die Klemmkraft leicht einstellen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann das den Taumelnietkopf tragende Stellglied als drehbar gelagerte Welle ausgebildet sein, deren vom Taumelnietkopf abgewandtes Ende mit einem axial wirkenden hydraulischen Stellantrieb verbunden ist. Damit ist die den Taumelnietkopf tragende Welle sowohl drehbar als auch axial bewegbar. Durch gleichzeitiges Drehen und Vorschieben der Welle wird das freie Ende des Drahtstückes gegen die Gegenschulter der Klemmbacken verformt.

Besonders einfach läßt sich dabei die Welle des Stellgliedes über ein auf ihr drehfest, aber axial beweglich angebrachtes Zahnrad durch einen Elektromotor in Rotation versetzen. Die Antriebsverbindung zwischen dem Elektromotor und dem Zahnrad der Welle kann auf einfache Weise durch einen Zahnriemen gebildet sein.

Die Herstellung des Drahtstücks mit Kopf läßt sich weiter noch dadurch vereinfachen, daß eine Steuerungsvorrichtung vorgesehen ist, die selbsttätig nach Schließen der Klemmbacken den hydraulischen Stellantrieb der Welle und den Elektromotor einschaltet, wodurch der Taumelnietkopf um die Achse der Welle drehend auf das freie Ende des Drahtstücks gepreßt wird.

Wenn an der Drahtbiegemaschine jeweils zwei Klemmeinrichtungen und Taumelnietköpfe vorgesehen sind, lassen sich auf einfache Weise an beiden freien Enden des Drahtstückes Köpfe anformen, was bei einigen Anwendungsfällen durchaus wünschenswert sein kann.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Drahtbiegemaschine mit einem angedeuteten Biegeabschnitt, Abtrennabschnitt und Nietabschnitt,

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung den Nietabschnitt der Drahtbiegemaschine aus Fig. 1 in einer Schnittansicht,

Fig. 3 in vergrößter Darstellung das Detail III aus Fig. 2 und

Fig. 4 das Detail aus Fig. 3 nach Anformen eines Kopfes.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Drahtbiegemaschine 1. In dieser Drahtbiegemaschine 1 sind drei durch strichlierte Linien angedeutete Bereiche vorgesehen, nämlich ein Biegebereich 2, ein Abtrennbereich 3 und ein Nietbereich 4. Die drei gezeigten Bereiche 2 bis 4 müssen nicht notwendigerweise in der in Fig. 1 dargestellten Reihenfolge angeordnet sein; die Reihenfolge hängt vielmehr von der Art des herzustellenden Drahtstückes ab.

Zur Herstellung des Drahtstückes wird der Drahtbiegemaschine 1 Draht 5 zugeführt, der von einer Haspel 6 in Vorschubrichtung S abgezogen wird. Der Draht 5 durchläuft dann in vorgegebener Weise die einzelnen Bereiche 2 bis 4 der Drahtbiegemaschine und wird schließlich als abgetrenntes und fertig gebogenes Drahtstück mit Kopf ausgeworfen.

In Fig. 2 ist der Nietbereich 4 der Drahtbiegemaschine 1 dargestellt. Der Nietbereich 4 umfaßt ein Gehäuse 7, an welchem quer zur Vorschubrichtung S des Drahtes 5 zustellbare Klemmbacken 8 bzw. 9 vorgesehen sind, die durch Hydraulikzylinder 10 bzw. 11 angetrieben werden und die sich quer zu der Zustellrichtung am Gehäuse 7 bzw. dem Chassis der Drahtbiegemaschine 1 abstützen. In Vorschubrichtung S hinter den Klemmbacken ist eine Taumelnieteinrichtung 12 angeordnet. Diese Taumelnieteinrichtung 12 umfaßt einen Taumelnietkopf 13 mit einem schräg eingesetzten Werkzeugeinsatz 14. Der Taumelnietkopf 13 selbst ist an dem freien Ende einer drehbar in zwei Gehäuseabstützungen 15 gelagerten Welle 16 befestigt. Zwischen den beiden Gehäuseabstützungen 15 ist auf der Welle 16 ein Zahnrad 17 drehfest, aber in Achsrichtung der Welle 16 verschiebbar gelagert. Das Zahnrad 17 wird durch die seitlichen Gehäuseabstützungen 15 gegenüber dem Gehäuse 7 in Position gehalten und an einer Verschiebung mit der Welle 16 gehindert. Parallel beabstandet zu dem Zahnrad 17 ist das Ritzel 18 eines Asynchronmotors 19 vorgesehen, der die Welle 16 über einen Zahnriemen 20 in Rotation versetzen kann.

An dem dem Taumelnietkopf 13 gegenüberliegenden freien Ende der Welle 16 ist eine Lagereinheit 21 vorgesehen, die an ihrem der Welle 16 abgewandten Ende eine Befestigungsaufnahme 22 zur Aufnahme einer Kolbenstange 23 eines Hydraulikzylinders 24 aufweist. Die Befestitgungsaufnahme 22 ist gegenüber der Welle 16 verdrehbar, so daß eine Dehnung der Welle 16 auf die Befestigungsaufnahme 22 nicht übertragen wird. Mit Hilfe des Hydraulikzylinders 24 läßt sich die Welle 16 in Richtung des Doppelpfeiles in Fig. 2 hin- und herverschieben.

Ferner ist eine Steuerungsvorrichtung 25 vorgesehen, an die Hydraulikzylinder 10, 11 und 24 - bzw. deren Steuerventile - und der Asynchronmotor 19 angeschlossen sind.

Der Bereich der Klemmbacken 8 und 9 ist in Fig. 3 noch deutlicher dargestellt. In der dortigen Darstellung sind die Klemmbacken 8, 9 zusammengefahren und halten den Draht 5 derart umschlossen, daß ein freies Ende 26 in Vorschubrichtung aus den Klemmbacken herausragt. Die Klemmflächen der Klemmbacken 8, 9 weisen Vorsprünge 27 auf, die sich beim Schließen der Klemmbacken 8 und 9 in die Oberfläche des Drahtes 5 eingraben. Im Anschluß an die Vorsprünge 27 weisen die Klemmbacken 8, 9 eine dem Taumelnietkopf 13 zugewandte Gegenschulter 28 auf, die von einem kegelstumpfförmigen Rand umgeben ist.

Im folgenden wird die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Maschine in bezug auf das Anformen eines Kopfes näher erläutert.

Wie bei herkömmlichen Drahtbiegemaschinen auch, wird der Draht 5 von einer Haspel 6 abgezogen und der Drahtbiegemaschine 1 zugeführt. Dabei kann der Draht 5, bevor er in den Biegebereich gelangt, auf übliche Weise gerichtet werden. Soll an dem freien Ende eines herzustellenden Drahtstücks ein Kopf angeformt werden, so wird das freie Ende 26 des Drahtes 5 mit einer nicht näher dargestellten Vorschubvorrichtung in den Spalt zwischen den Klemmbacken 8 und 9 eingefahren, und zwar so weit, daß das freie Ende 26 des Drahtes 5 über die Klemmbacken 8 und 9 vorsteht. Das vorstehende freie Ende 26 muß dabei so lang gewählt werden, daß sein Volumen dem gewünschten Volumen des anzuformenden Kopfes entspricht. Wenn die Klemmbacken 8 und 9 mit Hilfe der Hydraulikzylinder 10 und 11 geschlossen werden, drücken sich die Vorsprünge 27 der Klemmflächen in die Oberfläche des Drahtes 5 ein und sorgen neben einer kraftschlüssigen Haltekraft auch für einen gewissen Formschluß.

Sobald die Klemmbacken 8 und 9 geschlossen sind, bewirkt die Steuerungsvorrichtung 25, daß der Hydraulikzylinder 24 und der Asynchronmotor 19 tätig werden. Der Asynchronmotor 19 versetzt über den Zahnriemen 20 die Welle 16 und damit auch den Taumelnietkopf 13 in eine Drehbewegung. Der Hydraulikzylinder 24 schiebt die Welle 16 in Richtung D (Fig. 3) auf das freie Ende 26 des Drahtes 5 zu. Durch den schrägen Werkzeugeinsatz 14, der nun auf das freie Ende 26 des Drahtes 5 auftrifft, wird ein Fließvorgang ausgelöst, der das freie Ende 26 des Drahtes 5 zu einem Kopf 29 formt. Die durch den Taumelnietkopf 13 aufgebrauchte Kraft wird durch das die Klemmbacken 8, 9 abstützende Gehäuse 7 bzw. das Chassis der Biegemaschine 1 aufgenommen. Wie erwähnt, entspricht das Volumen des Kopfes 29 dem überstehenden freien Ende 26 des Drahts 5. Die Form des Kopfes 29 wird zum einen durch die Gestalt der Gegenschulter 28 und zum anderen durch den schräggestellten Werkzeugeinsatz 14 im Taumelnietkopf 13 bestimmt, vgl. Fig. 4. Sobald der Nietvorgang, also das Anformen des Kopfes 29 abgeschlossen ist, bewirkt die Steuerungsvorrichtung 25, daß der Asynchronmotor 19 abgeschaltet und der Hydraulikzylinder 24 umgeschaltet wird, so daß die Welle 16 nun entgegen der Richtung D zurückgezogen wird. Anschließend werden die Klemmbacken 8 und 9 geöffnet, wonach der Draht der weiteren Bearbeitung zugeführt oder, falls er bereits gebogen und abgetrennt ist, ausgeworfen werden kann.

Claims (11)

1. Verfahren zum Herstellen eines gebogenen Drahtstücks mit einem an mindestens einem Ende des Drahtstücks angeformten Kopf, bei dem das Drahtstück in einer Drahtbiegemaschine gebogen und der Kopf durch Umformen des freien Endes des Drahtstücks angeformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Drahtstücks in der Drahtbiegemaschine durch seitlich angreifende Klemmbacken, die das freie Ende des Drahtstücks überstehen lassen, umschlossen wird und daß das überstehende freie Ende des Drahtstücks gegen die Klemmbacken vernietet wird.

2. Drahtbiegemaschine zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 mit Biegeeinrichtungen, einer Abtrenneinrichtung und mindestens einer Drahtvorschubeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß in Drahtvorschubrichtung (S) hinter der Drahtvorschubeinrichtung eine quer zur Drahtvorschubrichtung (S) aufeinanderzu bewegbare Klemmbacken (8; 9) aufweisende Klemmvorrichtung vorgesehen ist und daß in Vorschubrichtung (S) hinter den Klemmbacken (8; 9) ein entgegen der Vorschubrichtung (S) auf die Klemmbacken (8; 9) zu bewegbares Stellglied (16) vorgesehen ist, das an seinem den Klemmbacken (8; 9) zugewandten Ende einen um die Vorschubachse des Drahtes (5) drehbar antreibbaren Taumelnietkopf (13) trägt.

3. Drahtbiegemaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (8; 9) im geschlossenen Zustand zum freien Ende des Drahtstücks (26) hin mit einer mit dem Taumelnietkopf (13) zusammenwirkenden Gegenschulter (28) versehen sind.

4. Drahtbiegemaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenschulter (28) von einem kegelstumpfförmigen Rand umgeben ist.

5. Drahtbiegemaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (8; 9) auf den einander zugewandten Klemmflächen mit einander gegenüberliegenden Vorsprüngen (27) versehen sind, die sich an die Gegenschulter (28) anschließen.

6. Drahtbiegemaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (8; 9) jeweils mit einem hydraulischen Stellantrieb (10; 11) verbunden sind.

7. Drahtbiegemaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das den Taumelnietkopf (13) tragende Stellglied als drehbar gelagerte Welle (16) ausgebildet ist, deren vom Taumelnietkopf (13) abgewandtes Ende mit einem axial wirkenden hydraulischen Stellantrieb (24) verbunden ist.

8. Drahtbiegemaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (16) über ein auf ihr drehfest, aber axial beweglich angebrachtes Zahnrad (17) durch einen Elektromotor (19) in Rotation versetzbar ist.

9. Drahtbiegemaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsverbindung zwischen dem Elektromotor (19) und dem Zahnrad (17) durch einen Zahnriemen (20) gebildet ist.

10. Drahtbiegemaschine nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerungsvorrichtung (25) vorgesehen ist, die selbsttätig nach Schließen der Klemmbacken (8, 9) den hydraulischen Stellantrieb (24) der Welle (16) und den Elektromotor (19) einschaltet, wodurch der Taumelnietkopf (13) um die Achse der Welle (16) drehend auf das freie Ende (26) des Drahtstücks gepreßt wird.

11. Drahtbiegemaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Klemmeinrichtungen (8, 9) und Taumelnietköpfe (13) zum Anformen von Köpfen (29) an beiden freien Enden des Drahtstücks vorgesehen sind.